RU2125185C1

RU2125185C1 - Long-stroke deep-well pumping unit

Info

Publication number: RU2125185C1
Application number: RU97105941A
Authority: RU
Inventors: В.С. Гриб; Б.М. Густов; П.К. Васильев
Original assignee: Гриб Виталий Семенович
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1999-01-20

Abstract

FIELD: lifting oil from well bottom. SUBSTANCE: tractive member of pumping unit is made in form of chain set in reciprocating motion by means of sprocket located inside hermetic casing connecting the heads of both wells, thus making it possible to operate it by one drive. EFFECT: reduced power requirements and metal usage; enhanced durability of tractive member; improved ecological situation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике подъема нефти с забоя скважин. The invention relates to techniques for lifting oil from the bottom of the wells.

Известны установки для одновременной эксплуатации двух рядом расположенных нефтяных скважин с приводом поршней глубинных насосов от станка-качалки с помощью свинчивающихся штанг (см. а.с. 1206476, Б.И. N3, 1988; кн. Уразаков К.Р. Эксплуатация наклонно направленных насосных скважин. - М.: Недра, 1993, стр. 160 - 166). Known installations for the simultaneous operation of two adjacent oil wells with piston drive of deep pumps from a rocking machine using screw rods (see AS 1206476, B.I. N3, 1988; Prince Urazakov K.R. pumping wells. - M .: Nedra, 1993, p. 160 - 166).

Недостатком аналогов является большая металлоемкость, низкая долговечность свинчиваемых штанг, а также то, что уплотняющий полированный шток-сальник является источником выделения загрязнений окружающей среды. The disadvantage of analogues is the large metal consumption, low durability of screwed rods, as well as the fact that the polished sealing rod-gland is a source of environmental pollution.

Известна длинноходовая глубинно-насосная установка с гибким тяговым органом, позволяющая одним приводом эксплуатировать две рядом расположенные нефтяные скважины (см. кн. Храмов Р.А. Длинноходовые насосные установки для добычи нефти. - М.: Недра, 1996, стр. 186 - 188). Наземный привод ее представляет собой раму - тележку, на которой установлена бобина с двумя рядами намотанной гибкой ленты, концы которой через опорные ролики и сальниковые уплотнения опускаются в соседние скважины и соединяются с плунжерами. Два комплекта гибкой ленты намотаны в разные стороны, поэтому при вращении бобины плунжер в одной скважине опускается, а в другой в это время поднимается. Вращение бобины от силового привода обеспечивается с помощью цевочного соединения. Аппарат реверсирования меняет направление вращения привода и бобины и обеспечивает тем самым поочередный подъем жидкости из соседних скважин. A long-stroke deep-well pumping unit with a flexible traction unit is known that allows one drive to operate two adjacent oil wells (see the book, R. Khramov, Long-stroke pumping units for oil production. - M .: Nedra, 1996, pp. 186 - 188 ) Its ground drive is a frame - a trolley, on which a bobbin with two rows of wound flexible tape is installed, the ends of which, through the support rollers and stuffing boxes, are lowered into neighboring wells and connected to the plungers. Two sets of flexible tape are wound in different directions, so when the bobbin is rotated, the plunger in one well drops and rises in the other at the same time. The rotation of the bobbin from the power drive is provided by means of a pin connection. The reversing apparatus changes the direction of rotation of the drive and the reel and thereby provides a successive rise of fluid from neighboring wells.

Недостатком прототипа является большая металлоемкость (диаметр бобины составляет 2,5 м), наличие динамических ударов и вибраций наземного привода из-за несовершенства цевочного привода, сложная и ненадежная система уплотнения гибкой ленты на устьях скважин. The disadvantage of the prototype is the large metal consumption (bobbin diameter is 2.5 m), the presence of dynamic shocks and vibrations of the ground drive due to imperfection of the pin drive, a complex and unreliable system for sealing a flexible tape at the wellheads.

Целью настоящего изобретения является уменьшение металлоемкости установки, повышения долговечности тягового органа и всей наземной установки и улучшения экологической обстановки. The aim of the present invention is to reduce the intensity of the installation, increase the durability of the traction body and the entire ground installation and improve the environmental situation.

Настоящая цель достигается тем, что в качестве тягового органа используется перемещающаяся по двум звездочкам цепь, своими концами соединенная с пригрузами плунжеров глубинных насосов двух соседних скважин, причем звездочки и цепь расположены в герметичном кожухе, соединяющем устья двух соседних скважин. Улучшение экологической обстановки достигается заменой уплотнения полированного штока полной герметизацией устьев соседних скважин. Уменьшение числа циклов (спуск - подъем) существенно повышает долговечность глубинно-насосного оборудования. This goal is achieved by the fact that a chain moving along two sprockets is used as a traction body, its ends connected to the weights of the plungers of the deep pumps of two neighboring wells, the sprockets and the chain located in an airtight casing connecting the mouths of two neighboring wells. Improving the environmental situation is achieved by replacing the polished rod seal by completely sealing the mouths of neighboring wells. Reducing the number of cycles (descent - ascent) significantly increases the durability of the downhole pumping equipment.

На фиг. 1 показана принципиальная схема длинноходовой глубинно-насосной установки, позволяющей одним приводом эксплуатировать две рядом расположенные нефтяные скважины; на фиг. 2 показано расположение наземного оборудования. In FIG. 1 shows a schematic diagram of a long-running deep-well pumping unit, allowing one drive to operate two adjacent oil wells; in FIG. 2 shows the location of ground equipment.

Длинноходовая глубинно-насосная установка содержит выполненный в виде цепи тяговый орган 1, расположенный в герметичном и соединяющем устья двух скважин кожухе 2. Концы цепи 1 через звездочки 3 опускаются в соседние скважины (расстояние между скважинами 6 - 8 м) A и B и крепятся к штанговой колонне - утяжелителю 4. Внутренняя полость насосно-компрессорных труб 5 и кожуха 2 представляют собой единую герметичную систему. В нижней части колонны насосно-компрессорных труб 5 возвратно-поступательно перемещается плунжер 6 с нагнетательным клапаном 7. Возвратно-поступательное перемещение плунжеров 6 обеспечивается с помощью звездочки 3 электродвигателем 11 через редуктор 10 и муфты 9 (фиг. 2). The long-running deep-well pump installation contains a traction body 1 made in the form of a chain, located in a casing 2, which is sealed and connecting the mouths of two wells. The ends of the chain 1 are lowered into the neighboring wells (spacing between wells 6 - 8 m) A and B and attached to rod string - weighting 4. The inner cavity of the tubing 5 and the casing 2 are a single sealed system. At the bottom of the tubing string 5, the plunger 6 is reciprocating with the discharge valve 7. The reciprocating movement of the plungers 6 is provided by an asterisk 3 with an electric motor 11 through a gearbox 10 and a coupling 9 (Fig. 2).

Длинноходовая глубинно-насосная установка работает следующим образом. Long-stroke deep pump installation operates as follows.

Электродвигатель 11 через муфты 9 и редуктор 10 приводит в реверсивно-вращательное движение звездочку 3. Реверс электродвигателя 11 осуществляется сменой фаз питающего напряжения. Звездочка 3 реверсивно-вращательное движение с помощью цепи 1 преобразует в возвратно-поступательное движение плунжеров 6. The electric motor 11 through the couplings 9 and the gearbox 10 drives the sprocket 3 in reverse-rotational motion. The electric motor 11 is reversed by changing the phases of the supply voltage. The asterisk 3 reverses the rotational movement using the chain 1 converts the reciprocating movement of the plungers 6.

При подъеме плунжера 6 в скважине A нагнетательный клапан 7 закрыт и столб жидкости над плунжером 6 поднимается, приемный клапан 8 открывается, и жидкость из пласта и затрубного пространства входит в подплунжерное пространство. В это время аналогичный плунжер 6 в скважине B опускается, его нагнетательный клапан 7 открыт, и жидкость перетекает в надплунжерное пространство. Приемный клапан 8 в скважине B закрыт, создавая замкнутый объем, соединенный через обратный клапан с выкидной линией. При достижении в герметичном кожухе 2 давления выше давления, на которое установлен обратный клапан, жидкость из герметичного кожуха 2 вытесняется в выкидную линию. When the plunger 6 is raised in the well A, the discharge valve 7 is closed and the liquid column above the plunger 6 rises, the intake valve 8 opens, and fluid from the formation and the annulus enters the subplunger space. At this time, a similar plunger 6 in the well B is lowered, its discharge valve 7 is open, and the fluid flows into the above-plunger space. The suction valve 8 in the well B is closed, creating a closed volume connected through a non-return valve with a flow line. When the pressure in the sealed casing 2 is higher than the pressure at which the check valve is installed, the liquid from the sealed casing 2 is forced into the flow line.

При подъеме плунжера 6 в скважине B его нагнетательный клапан 7 закрыт, столб жидкости над плунжером 6 поднимается, вытесняя жидкость из насосно-компрессорных труб 5 через кожух 2 и обратный клапан в выкидную линию. При подъеме плунжера 6 в скважине B плунжер 6 в скважине A опускается при открытом нагнетательном клапане 7, а приемный клапан 8 в скважине A закрыт. When lifting the plunger 6 in the well B, its discharge valve 7 is closed, the column of liquid above the plunger 6 rises, displacing the liquid from the tubing 5 through the casing 2 and the check valve to the discharge line. When raising the plunger 6 in the well B, the plunger 6 in the well A lowers when the pressure valve 7 is open, and the receiving valve 8 in the well A is closed.

Цепь 1 является гибким звеном, в котором отсутствуют напряжения изгиба, характерные для стальной ленты. По этой причине срок службы цепи в качестве тягового органа будет существенно больше, ибо лента имеет низкую долговечность из-за высокого уровня напряжений изгиба и растяжения, суммирующихся в месте набегания ее на барабан. Chain 1 is a flexible link in which there are no bending stresses characteristic of a steel strip. For this reason, the service life of the chain as a traction member will be significantly longer, because the tape has a low durability due to the high level of bending and tensile stresses, summing up at the place of its running onto the drum.

Минимальный радиус изгиба цепи с учетом работы звездочки 3 на устье скважины может быть принят в пределах 150 - 200 мм (см. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, т. 2. - М.: Машиностроение, 1980), что позволит иметь внешний диаметр корпуса звездочки на устье скважины не более 300 - 400 мм. Кожух 2 представляет собой трубу диаметром 200 - 250 мм общей длиной 5 - 7 метров. The minimum bending radius of the chain, taking into account the operation of the sprocket 3 at the wellhead, can be taken in the range of 150-200 mm (see Anuryev V.I. Handbook of a mechanical engineer, vol. 2. - M .: Mashinostroenie, 1980) the outer diameter of the sprocket body at the wellhead is not more than 300 - 400 mm. The casing 2 is a pipe with a diameter of 200 - 250 mm with a total length of 5 - 7 meters.

Приведенные данные показывают, что использование предлагаемого изобретения позволит значительно снизить металлоемкость установки, повысить ее долговечность и получить большой экономический эффект. The above data show that the use of the invention will significantly reduce the metal consumption of the installation, increase its durability and get a great economic effect.

Герметизация устьев двух соседних скважин позволила исключить сальниковые уплотнения, через которые лента проходит в скважины. Уплотнение оси вращающейся звездочки 3 не представляет труда и выполняется весьма надежно. Это позволяет устранить источники загрязнения окружающей среды, существенно улучшая экологическую обстановку. Sealing the mouths of two neighboring wells made it possible to exclude stuffing box seals through which the tape passes into the wells. Sealing the axis of the rotating sprocket 3 is not difficult and is very reliable. This allows you to eliminate sources of environmental pollution, significantly improving the environmental situation.

Claims

Long-stroke deep-well pumping unit for simultaneous operation of two adjacent oil wells, comprising a power drive, two tubing strings and two plunger connected by a flexible traction unit, characterized in that the flexible traction unit is made in the form of a chain moving reciprocating by sprockets, one of which is connected to the power drive, and the chain and both sprockets are installed in an airtight casing connecting the mouths of two neighboring wells.